美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)(Virginia Tech)宣布,開(kāi)發(fā)出了使用多糖類(lèi)的燃料電池(論文)。這種電池的容量密度比鋰離子充電電池高10倍以上,該大學(xué)表示,“3年以?xún)?nèi)就能達(dá)到在手機(jī)及平板計(jì)算機(jī)等產(chǎn)品上使用的水平”。該電池是弗吉尼亞理工大學(xué)副教授張以恒等人開(kāi)發(fā)的。
開(kāi)發(fā)出糖類(lèi)燃料電池的弗吉尼亞理工大學(xué)副教授張以恒(右)和論文第一作者Zhiguang Zhu(左)。(照片由弗吉尼亞理工大學(xué)農(nóng)業(yè)和生命科學(xué)學(xué)院提供)
此次開(kāi)發(fā)的電池利用由淀粉部分水解獲得的麥芽糊精(Maltodextrin)等多糖類(lèi)以及空氣中的氧氣來(lái)生成電力和水。使用人工合成的13種?而非鉑(Pt)作為催化劑,通過(guò)對(duì)糖做氧化處理來(lái)提取電子。
量密度高據(jù)稱(chēng)是因?yàn)檫@些?提取電子的效率非常高。具體來(lái)說(shuō),構(gòu)成麥芽糊精的葡萄糖每個(gè)可提取24個(gè)電子。
目前,這種電池的輸出功率密度為0.8mW/cm2,電流密度為6mA/cm2。使用濃度為15%的麥芽糊精時(shí)的容量密度為596Ah/kg,能量密度為298Wh/kg。據(jù)介紹,這些數(shù)值“要比鋰充電電池的42Ah/kg、150Wh/kg高得多”。不過(guò),這種電池的輸出電壓比鋰充電電池的3.6V要低,為0.5V。
此次電池雖然容量密度及能量密度高,但由于?的作用速度較慢,因此沒(méi)有爆炸及起火的危險(xiǎn),這一點(diǎn)與使用氫氣及甲醇的普通燃料電池不同。